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ATI Interview
[ 20 . Oktober . 2005 ]
INTERVIEWER PETER C. KRELL
Wir sprachen neulich in Ausgabe 13 mit Herr René Fröleke, Technical PR Manager, von ATI Technologies (Europe) GmbH.
GF: 20 Jahre Innovation.- Woran bemisst sich im Grafikkarten-Hardware-Marktsegment derzeit die Innovation?
ATI: Es gibt bei Grafikchips derzeit viele Segmente, an denen man versuchen kann, die Innovation zu messen beispielsweise welche Shader Funktionen verfügbar sind, wie schnell diese laufen, welcher Fertigungsprozess genutzt wird, Videobeschleunigung, Video Ein- und Ausgänge und deren Qualität usw. Aber eines ist sicher, lediglich die Anzahl der Pixel, die pro Takt ausgegeben werden können (also die Fillrate) ist nicht mehr das Maß aller Dinge, die Qualität der Pixel ist entscheidender.
GF: Sind Linux und offene Standards für ATI auch ein Thema?
ATI: Natürlich sind Linux und andere offene Standards für uns ein Thema, und das nicht erst seit gestern. Jedoch muss auch dies in Relation gesehen werden. Linux beispielsweise hat, je nach Region, einen geschätzten Marktanteil zwischen 2-4%. Dieser Marktanteil wächst derzeit, jedoch hauptsächlich im Serverbereich, wo 3D- oder Video-Beschleunigung nicht relevant sind. Im Workstation Bereich gibt es ebenfalls interessante Applikationen, die natürlich über unsere FireGL Serie und deren Treiber unterstützt werden. Im Endkunden Bereich jedoch, also dort, wo Spiele gespielt werden, ist der Markt-anteil sowie die Auswahl der Spiele sehr gering.
Aus Gründen des Wettbewerbs können wir nicht alle unsere Registerinformationen zur Verfügung stellen, um freien Entwicklern die Möglichkeit zur eigenen Treiberentwicklung zu geben. Das heißt, dass wir Linux Treiber mit 3D Beschleunigung selbst entwickeln und auf unserer Webseite zur Verfügung stellen. Im Bereich der Linux Treiber Entwicklung bei ATI wurden kürzlich einige Veränderungen innerhalb der Personal- aber auch der Treiber-Struktur gegeben, dessen positiven Auswirkungen die Linux Anwender in naher Zukunft sehen werden.
GF: Neben der Verdoppelung der Prozessoren-Kerne bei Dualcore-Systemen im CPU-Bereich scheint es derzeit auch eine ähnliche Entwicklung im Bereich der Grafikprozessoren (GPUs) zu geben. So als beobachte man die Mitose der Prozessoren, verdoppeln sich die integrierten Silizium-Prozessoren in einem fort. Wie eng arbeitet ATI bei der Entwicklung neuer Systeme mit AMD und Intel zusammen?
ATI: Dual-Core, Dual-Thread oder auch Multi-Thread sind derzeit natürlich Schlagwörter, die durch die Presse laufen und auf die wir nun vermehrt angesprochen werden. Grafikprozessoren sind, designtechnisch betrachtet, schon seit mehreren Jahren Dual-Thread Prozessoren. Sie sind im Aufbau parallel gestaltet und arbeiten an mehreren Datensätzen gleichzeitig. Ebenfalls nicht neu ist die Idee, die Grafikleistung durch die Kombination zweier Grafikchips potentiell zu verdoppeln. Bei ATI haben gab es dies mit der Rage Fury Maxx bereits 1999, bei 3Dfx mit der Voodoo2 Serie bereits davor. Und im Bereich professioneller Flugsimulationen wurden bereits bis zu 16 ATI GPUs für die Zusammenarbeit kombiniert.
Mit CrossFire kombinieren wir nun diese Technologien, um Grafik- und Spiel-Enthusiasten eine Plattform zu bieten, welche kompatibel ist zu jedem Spiel und durch den Einsatz verschiedener Render-Modi sowohl Performance- als auch Qualitätsvorteile bringt. Läuft ein Spiel selbst bei der höchsten Auflösung noch flüssig, so kann der Kunde beispielsweise die neuen Anti-Aliasing Optionen von CrossFire nutzen, um die Bildqualität zu verbessern.
GF: Werden diese Entwicklungen auch vom Markt angenommen? Oder ist dies nicht eher eine Spielerei der Ingenieure, die man auf ewig darauf verdonnert hat, immer Neues zu produzieren, was keiner wirklich braucht?
ATI: Es gibt durchaus Enthusiasten mit hohem Interesse an diesen Systemen. Wie groß genau dieser Markt ist, weiß man natürlich erst wenn man sich Verkauszahlen dieser Produkte ansehen kann. Wir gehen hier natürlich ein Risiko ein, aber würden wir lediglich für den sichersten Markt produzieren, dann würde dies neue Entwicklungen stoppen und uns würde eine Menge Spaß entgehen. Auch wir, und ganz speziell unsere Ingenieure, sind natürlich Enthusiasten und wollen neue Sachen entdecken und probieren.
GF: Worin liegt denn für einen Entwickler der Vorteil, ab sofort Games für ein Multi-GPU-Plattform-System optimiert zu produzieren? Sind die grafischen Resultate wirklich so frappierend?
ATI: Der Entwickler muss sein Spiel in keiner Weise auf CrossFire optimieren. Er kann aber im Hinterkopf behalten, dass hohe Auflösungen und bessere Anti-Aliasing Verfahren auf CrossFire Systemen möglich sein werden. Wenn er die Performance also so optimiert, dass das Spiel auf einem heutigen High-End System in 1280x1024 mit 4xAA und 8xAF flüssig laufen wird, dann wird ein CrossFire Benutzer das gleiche Spiel eben in 1600x1200 oder höher spielen können.
GF: Die CrossFire Technologie von ATI erscheint hierbei vergleichbar zu sein mit der SLI-Technologie von NVIDIA. Worin liegen hier die wesentlichen Unterschiede beider Systeme?
ATI: Die wesentlichen Unterschiede liegen bei den Renderverfahren und bei der Komposition (also dem Zusammenfügen) der beiden Bildteile.
CrossFire bietet neben dem üblichen AFR (Alternate Frame Rendering) und Scissor (oder Splitscreen) Modus noch zwei zusätzliche multi-GPU Render-Modi an, Supertiling und SuperAA. Beim Supertiling wird das Bild in Quadrate (Tiles) unterteilt und gerendert. Der Vorteil dabei ist, dass die Rechenlast durch diese Unterteilung bereits sehr gut ausbalanciert wird. Dadurch muss der Treiber die Aufteilung der Rechenlast nicht ständig überwachen wie dies in einem Splitscreen Modus der Fall wäre, was natürlich ebenfalls Rechenarbeit kostet. SuperAA ist eine Technologie die eingesetzt werden kann, wenn die Performance bei der gewünschten Auflösung bereits gut genug ist. Beim SuperAA berechnen beide Chips das exakt gleiche Bild, jeder Chip jedoch mit einem unterschiedlichen Anti-Aliasing Muster. Da die Anti-Aliasing Muster unserer Chips programmierbar sind, können wir durch diese unterschiedlichen AAMuster für einen Pixel also bis zu 12 verschieden AA Samples berechnen. Wir haben ebenfalls noch die Möglichkeit das Pixel Center zu verschieben, also sozusagen eine SuperSampling Komponente in die Berechnung einfliessen zu lassen, so dass wir mit insgesamt 14 verschiedenen Mustern arbeiten können. Dadurch werden mit SuperAA also Anti-Aliasing Modi bis zu 14x AA möglich.
Desweiteren erfolgt das Zusammenfügen der Bilder bei CrossFire nicht direkt in der GPU, sondern in einer externen Compositing Engine. Durch den Einsatz einer Compositing Engine bleibt einer GPU die Arbeit erspart die Bilder zusammenzufügen, da auch dieses zusammenfügen natürlich Taktzyklen kostet.
GF: Die ATI Radeon Xpress 200 CrossFire Grafikboards laufen optimiert mit Motherboards ihrer Partnerfirmen ASUS, DFI, ECS, GIGABYTE, MSI, PC Partner, Sapphire und TUL. Woran liegt es, dass bei der Verwendung von Boards anderer Hersteller Fehler auftreten können und welcher Natur sind diese?
ATI: Grundsätzlich empfehlen wir bei CrossFire Systemen natürlich auch ein CrossFire Edition Mainboard einzusetzen, und dies ist auch die einzige Kombination die von unserem Kundendienst unterstützt werden kann. Generell benötigt eine CrossFire Grafikkarten Kombination, die Bereitstellung zweier ausbalancierter PCI Express Slots, also zwei x16 Slots, die üblicherweise im x8 Modus laufen. Ist dies nicht gegeben, so können Probleme auftreten, da die Daten nicht zeitgleich bei den GPUs bereitstehen.
GF: Worauf hat man bei der Entwicklung der CrossFire Technologie besonderen Wert gelegt? Worin liegen die Stärken?
ATI: Auf Flexibilität. Wir wollten erreichen, dass jeder Kunde, der heute eine X800 oder X850 Grafikkarte besitzt, diese auch für ein CrossFire System einsetzen kann, egal wann und von welchem Hersteller er diese bezogen hat. Wir wollten ebenfalls sicherstellen, dass jedes PC Spiel die Möglichkeit hat, CrossFire zu nutzen, und wenn es bereits schnell genug läuft, dann wollen wir bei diesen Spielen die Qualität verbessern, was mit SuperAA auch geschehen ist. Diese Flexibilität ist auch gleichzeitig die größte Stärke von CrossFire.
GF: Wo liegen zum Beispiel derzeit die Limits bei Hardware beschleunigten Shadern?
ATI: CrossFire addiert keine Limitierungen. Alles was mit einer einzelnen Karte möglich war, ist auch im CrossFire Verbund von zwei Karten möglich. Nur eben schneller.
GF: Sind Schwächen bekannt?
ATI: Derzeit nicht. Wir haben sehr stark darauf geachtet, die Schwächen der konkurrierenden Lösung nicht auch unsere Schwächen werden zu lassen. Die Flexibilität von CrossFire erlaubt es beispielsweise, Karten gleicher Kategorie aber anderer Hersteller und verschiedener BIOS Versionen zu kombinieren, etwas, was mit Konkurrenzprodukten nicht möglich ist.
GF: Wie werden die Karten vom Mainboard angesteuert?
ATI: Das x16 PCI Express Interface wird in zwei x8 Interfaces aufgeteilt, jede Karte wird also im x8 Modus angesprochen. Beide Karten erhalten dann vom Treiber den gleichen Datensatz. Je nach Rendermodus berechnet jede Karte einen Teil des Bildes, welches dann in der Compositing Engine zusammengefügt wird.
GF: Welche System-Benchmarks werden bei der Entwicklung der verfügbarer CrossFire-Systeme zugrunde gelegt?
ATI: Da es sich bei CrossFire um eine Technologie für Enthusiasten handelt, haben wir natürlich auch bei CrossFire Mainboards darauf geachtet, dass diese den Enthusiasten ansprechen, sowohl bei der Ausstattung als auch bei der Performance. Speziell für solche, die gerne übertakten, zeigt sich hier die Stärke des Xpress 200 Chipsatzes, da sowohl Prozessor- als auch Speicher-Übertaktungen bei diesen Mainboards sehr gute Ergebnisse zeigen.
Aber generell wollen wir in allen Bereichen gut aussehen. Deswegen haben alle mir bekannten CrossFire Edition Mainboards auch SATA-2, Gigabit Ethernet, HD Audio usw.
Um die Performance auch schon während der Entwicklung zu testen setzen wir natürlich eine Menge an Benchmarks ein, um alle Aspekte des Systems zu testen, also Speicher Durchsatz, Gigabit LAN Geschwindigkeit usw. Es gibt nicht nur einen oder zwei Benchmarks, die wir hier zugrunde legen.
GF: Arbeitet man bei der Entwicklung von Grafikhardware auch mit Game-Produzenten zusammen? Wenn ja mit welchen?
ATI: Wir unterhalten uns ständig mit Software Entwicklern und sind dankbar für jedwede Art von Feedback, welche Features diese gerne in der nächsten Generation sehen wollen oder wo mehr Performance benötigt wird. Dies geht dann natürlich auch an unsere Hardware Ingenieure, die dann versuchen, möglichst viel davon in der Hardware umzusetzen.
Jedoch muss eine bestimmte Funktion auch über die 3D-API verfügbar gemacht werden. Bei DirectX wird von Microsoft eine Round Table Diskussion mit Software und Hardware Herstellern einberufen, deren Resultat die Spezifikation der nächsten DirectX Generation ist. Bei OpenGL trifft sich das ARB (Architecture Review Board), dem wir ebenfalls angehören.
GF: Wie kann man als Entwickler ATI-Feedbacks zu Fragen geben, die aus der eigenen Entwicklertätigkeit erwachsen?
ATI: Am besten per e-mail direkt an Developer Relations:
devrel@ati.com. Je nach Frage und Region wird diese E-Mail dann an die richtige Person weitergeleitet. Zusätzlich nehmen wir natürlich an Messen wie der GDC, Siggraph, E3, GC Leipzig und vielen mehr teil. Dies ist ebenfalls immer eine gute Gelegenheit, uns zu treffen und anzusprechen.
GF: Wer bestimmt eigentlich, wie diese Karten weiter entwickelt werden? Welche Specs liegen der Entwicklung zu grunde?
ATI: Die Spezifikationen werden in den oben angesprochenen Round Table Diskussionen mehr oder weniger festgelegt. Dabei erklären die Spiele-Entwickler welche Funktionen diese gerne in der nächsten Generation sehen möchten, wie diese angesprochen werden sollen usw. Wir sind natürlich ebenfalls dabei und können so auch erstes Feedback geben, was technisch möglich sein wird. Mit dem Grundgerüst dieser Spezifikationen gehen dann unsere ASIC Ingenieure ans Werk und versuchen, soviel wie möglich davon zu integrieren.
GF: Wie verläuft der Dialog zwischen Hardware Entwicklern und Software Entwicklern bei ATI? Wer hat das Sagen?
ATI: Hardware und Software Entwickler arbeiten sehr eng zusammen, die Software Entwickler für den Treiber beispielsweise müssen die Hardware natürlich sehr gut kennen, um einen guten Treiber schreiben zu können. Wir sind in der glücklichen Lage, keine Rangabzeichen verteilen zu müssen, um Argumenten zwischen Hardware- und Software-Entwicklung aus dem Weg zu gehen. Der Dialog läuft sehr gut, was man an der Qualität unserer Produkte sehen kann.
GF: Wohin geht die Reise? Ist es ausgeschlossen, dass wir eines Tages auf einer Grafikkarte gleich mehrere GPUs geben wird? Was ist mit Mobiltelefonen? Und worin könnte der Vorteil bestehen, immer mehr Grafik-CPUs zur Verfügung zu haben, wenn man nur einen Monitor hat? Oder geht Nintendo mit seiner DS Konsole möglicherweise in eine Richtung, in die sich PCs zunehmend auch entwickeln werden.>>Multi-Display-Anwendungen? In wiefern lassen sich mit CrossFire auch mehrere Monitore ansteuern?
ATI: Es ist nicht ausgeschlossen, mehrere GPUs auf einer Grafikkarte zu integrieren. Dies wurde in der Vergangenheit auch schon gemacht. Aber wir konzentrieren uns natürlich darauf, neue Technologien zu entwickeln und nicht nur darauf, mehr und mehr Chips miteinander kombinieren zu können. Das, was wir für das PC High-End Segment entwickeln, fließt dann natürlich auch in die Entwicklung anderer Chips, sowohl im PC als auch im Consumer Electronics Bereich. Speziell im Hinblick auf Mobiltelefone und PDA's wurde auf der Siggraph vor kurzem OpenGL ES 2.0 angekündigt. Mit OpenGL ES 2.0 wird Shader-Programmierung nun auch auf Chips in Mobiltelefonen möglich, was dem Wachstum dieses Marktes gerecht wird.
Die Nintendo DS ist mit ihren zwei Bildschirmen natürlich etwas Besonderes, aber sie ist eine geschlossene Plattform. Anders als im PC-Bereich hat also jede Nintendo DS zwei Monitore und deswegen kann der Spiele-Entwickler sein Spiel darauf ausrichten.
Im PC-Bereich jedoch ist der Einsatz von zwei oder mehr Monitoren im Heim-Bereich, also dort wo gespielt wird, eher klein. Dies ist auch der Grund, warum es nur wenige Spiele gibt, welche Dual-Monitor fähig sind. Aber Grundsätzlich lassen sich natürlich auch an ein CrossFire-System mehrere Monitore anschließen. Die kombinierte Rechenkraft beider GPUs gibt es jedoch nur auf einem der Monitore.
GF: Wo sind da die Limits? Wieviele Monitore gehen maximal? Wie ausbaufähig ist das Ganze?
ATI: Wird ein CrossFire-Mainboard mit integrierter Grafik verwendet, so können an ein System bis zu 5 Monitore angeschlossen werden, zwei pro Grafikkarte und einer am Mainboard. Dies bedeutet jedoch, dass man die Verbindung zwischen beiden Grafikkarten trennt. Das heißt, man kommt beim Einsatz von 5 Monitoren nicht mehr in den Genuss der bestmöglichen 3D Performance eines solchen Systems. Üblicherweise jedoch werden Multi-Monitor-Lösungen eher im professionellen Bereich eingesetzt - also in Büros, bei der Börse, Banken usw. Dort ist die 3D-Performance nicht entscheidend sondern eher, dass soviel Informationen wie möglich gleichzeitig angesehen werden können. Und für diese speziellen Zwecke gibt es unsere FireMV Serie von Grafikkarten, mit denen sich pro Grafikkarte bis zu 4 Monitore ansteuern lassen.
GF: Welche Performance-Peeks erreicht man derzeit mit einem best optimierten CrossFire System? (polycount/time)
ATI: Im Idealfall können wir mit CrossFire gegenüber einem System mit einer gleichwertigen Grafikkarte die doppelte Performance beobachten.
GF: Ist die CrossFire Technologie High Definition (HD) optimiert?
ATI: Gegenüber einer einzelnen Grafikkarte ermöglicht CrossFire natürlich das Spielen in höheren Auflösungen, also auch 720p oder 1080p. Und natürlich kann man einen HD Fernseher an unsere Grafikkarten anschliessen, nicht nur an CrossFire Systeme.
GF: Wie kann man als europäischer Entwickler an ein Test-Grafikkarten von ATI kommen?
ATI: Dazu sollte man sich wiederum an Developer Relations wenden, also:devrel@ati.com.
GF: Welche Voraussetzungen muss man erfüllen?
ATI: Wir haben natürlich nicht unlimitierte Hardware, die wir weggeben können. Man sollte die Firma und das Projekt vorstellen, und wir werden dann natürlich versuchen, Testmuster zu besorgen. Das Entwicklungsprojekt sollte daher auch interessant sein.
GF: Wo kann man sich neuste Treiber Versionen für Karten von ATI downloaden?
ATI: Unter www.ati.com. Ein Link zur neuesten Catalyst Treiberversion befindet sich immer auf der Hauptseite im linken Navigationsmenü.
GF: Wieviele Leute arbeiten im deutschsprachigen Developer Support, so dass auch speziellere Fragen schnell und effektiv beantwortet werden können?
ATI: In Developer Relations arbeitet derzeit keine deutschsprachige Person. Dies ist meines Wissens nach auch noch nie ein Problem gewesen, da Entwickler den größten Teil der Informationen eh auf Englisch erhalten.
GF: Wann erscheinen neue Treiber-Versionen und in wiefern werden diese mit ihren Vorgängern kompatibel sein?
ATI: Wir stellen jeden Monat eine neue Treiberversion zur Verfügung, natürlich Microsoft WHQL zertifiziert.
GF: Wie kann man Software- bzw. Hardware-Partner von ATI werden?
ATI: Das kommt stark darauf an, was man herstellt und wie diese Partnerschaft aussehen soll. Spiele-Entwickler sollten sich mit Developer Relations in Verbindung setzen nicht nur für Programmier relevante Fragen sondern auch, wenn man bei der Vermarktung eines Spiels zusammenarbeiten möchte. Aber auch Hardware Hersteller können sich an Developer Relations wenden, wenn sie für eines ihrer Produkte mit uns zusammenarbeiten möchten.
www.ati.com
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